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正文內(nèi)容

chapter8phasetransformation(編輯修改稿)

2024-11-17 16:11 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 p (0 RTqnQ SL ??? ?質(zhì)點由 固相向液相 遷移的速率: )e x p (0 RT qGnQ LS +???? ?質(zhì)點由 液相向固相 遷移的 凈 速率: )]e x p (1)[e x p (n 0 RT GRT qQ ????? ?線性生長速率 ???nBRTqTTHG???????)/e x p(/00?)]e x p (1)[e x p (n 0 RT GRT qQu ?????? ???界面層的厚度 討論: a. 當 T ? T0, 即 ? T?0, ?GRT,則 20RTTHBu ??? ?。,即說明在高溫階段, ?????? uT,Tub. 當 TT0, 則 ?GRT,此時 ?Bu ?此時,生長速率達 極大值 ,一般約在 105cm/s范圍。 線性生長速率 )]e x p(1[)]e x p(1.[0 RTGBRTTTHBu ????????? ??T?logu 出現(xiàn)峰值原因 : 高溫階段主要由液相變成晶相的速率控制,增大 ?T 對此過程有利,故 u 增大。 低溫階段主要由相界面擴散控制,低溫不利于擴散,故 u 降低。 2)實際晶體的螺位錯生長機構(gòu) U∝ ( ΔT) 2 螺位錯生長示意圖 針狀莫來石晶體的螺位錯生長 實例 1 碳化硅晶體的螺位錯生長 實例 2 總結(jié)晶速率 表示方法: 的關(guān)系式?!?t VV ?推導: 相相 ?? ?t=0 V 0 t=? V?=VV ? V? 在 dt 時間內(nèi)形成新相的粒子數(shù) dtVN ?? VI=假設(shè)新相為球狀,生長速率 u 為常數(shù),在 dt 時間形成新相體積為 3)(34.. utdtVIVNdVV????? ??轉(zhuǎn)變初期 V?= V V d tItud VV 3334 ?? ?在 t 時間內(nèi)產(chǎn)生的新相的體積分數(shù) ?? t V dttuIVV0 3334 ??假設(shè) IV、 u 與 t 無關(guān)。 4331 tuIVVV?? =校正 : (1) 阿弗拉米對相變動力學方程作了適當?shù)男U?,導出公? ]31e xp [ 1 43 tuIVV V?? -=在相變初期,轉(zhuǎn)化率較小時, 4331 tuIVVV?? =(2) 考慮時間對兩個速率的影響,導出的關(guān)系式為 )e xp (1 nktVV ??=? n:阿弗拉米指數(shù) )e xp (1 nktVV ??=?討論 : (1) 當 IV隨 t 減少時, 3? n ? 4 (2) 當 IV隨 t 增大時, n 4 阿弗拉米方程的用途: 研究屬于擴散控制的轉(zhuǎn)變 蜂窩狀轉(zhuǎn)變,如:多晶轉(zhuǎn)變 。 轉(zhuǎn)變?nèi)A段 : 誘導期 (IV 影響較大 ) 自動催化期 ( u 影響較大 ) 相變后期,轉(zhuǎn)化率達 100%。 析晶過程 T?u IV u IV A B Iv u 圖 1 熔體的成核速度 (Iv) 與晶體生長速度 ( u ) 曲線 溫度Iv u 圖 2 對應的燒成曲線時間溫度應用舉例 Iv u 溫度 速度 b 成核與生 長溫度 時間 溫度 Iv u c 溫度 速度 d 成核溫度 生長溫度 時間 溫度 A B C 影響析晶能力的因素 (1) 熔體的組成 從相圖分析 結(jié)論 :從降低熔制溫 度和防止析晶的角度出發(fā),玻璃的 組分應考慮 多組分 ,并且其組成應 盡量選擇在 相界線 或共熔點附近 。 (2) 熔體的結(jié)構(gòu) 熔體的析晶能力的兩個主要決定因素: 熔體結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡斷裂程度 (堿金屬含量高 ) 熔體中所含網(wǎng)絡變性體及中間體的作用 (含量不多 ) ?粘度小 ?擴散作用強 ?有利于原子的定向排列 ?有利于析晶 ?堿金屬含量高 (3) 界面情況 相分界面 是熔體析晶的必要條件。 ?1)分相為釉熔體形成晶核提供推動力 ? 例如:鐵紅釉 ?3)分相使其中的一相某物質(zhì)濃度更大 ?4)分相的界面為析晶提供有利部位 ?5)分相后其中的一相具有比均勻母相更大的原子遷移率 ?A:貧鐵區(qū) ?B:富鐵區(qū) ?C:貧鐵區(qū) ?D: 結(jié)晶晶體 2)分相使分解的液相比原始相更接近化學計量 (4) 外加劑 作用機理 :在晶核表面引起不規(guī)則性 (相當于晶核作 用 )增加界面處的流動度 應用:合成陶瓷顏料晶體時常 加入少量礦化劑 167。 7- 3 玻璃的分相 內(nèi)容 : 一、相圖的熱力學推導 二、分相現(xiàn)象與駝峰曲線 三、兩種分相機理 四、分相范圍及分相實質(zhì) 五、分相對材料性質(zhì)的影響及分相應用 一、相圖的熱力學推導 推導步驟: 任取一溫度,假定體系可能以多種方式存在; 計算每一 種方式的 自由能-組成 曲線; 比較它們的自由能,其 自由能最小 的存在方式就是相圖中實際存在的情況; 在所有溫度下重復上述工作。 (一 ) 自由焓組成曲線 二元系統(tǒng)可能存在的狀態(tài)
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